吳海波

摘 要：化學從表面上看似是一門研究性質的學科，實際上是一門研究物質內在的科學，特別是高中化學，相對于初中化學，最大的變化不只是內容多了，更重要是要學的角度完全改變了。如果沒有從微粒觀的角度來學高中化學，那么對于高中的學生，特別是剛進入高中的高一學生來說，化學就會變成其學習的負擔，而使其喪失學習化學的興趣。如果能夠讓其樹立微粒觀的高中化學方法，由內而外來研究物質，那么學習起來就能事半功倍，激發(fā)其巨大的學習欲望和學習興趣。

關鍵詞：微觀；氧化還原；原理

化學的一個最重要的微粒就是電子，高中化學主要研究的反應應該是氧化還原反應，而電子的轉移是氧化還原反應的本質，電子的轉移是促使很多物質間發(fā)生反應的動力，只有讓學生對氧化還原反應這一電子轉移原理充分理解，才能讓高中學生“入門”，真正了解化學這個學科的真諦。下面就圍繞著電子這一微觀角度，利用氧化還原反應原理對高中化學進行分析探究。

高中化學把化學反應只分為兩類，即氧化還原反應和非氧化還原反應，當然氧化還原反應是重點的研究對象。剛步入高中學堂的高一新生，如果對其沒有了解，還是按初中學習化學的學法來學習，由于高一化學涉及的內容太多，知識點太雜，學生一般難以適從，加上這一學科的特點“忘得快”，所以很多學生剛學完這一章，前面一章的內容已經(jīng)忘了很多，特別是化學方程式，幾乎已忘光。而由于教學進度的考慮，教師不得不很緊湊地安排章節(jié)，幾乎很少或者說沒時間幫學生再次“回顧”，這樣的話會造成學生的知識點出現(xiàn)了很多的缺漏，在考試中就出現(xiàn)了好像會但又不會的情況，化學方程式能寫出來的寥寥無幾。

而如果我們能從氧化還原反應角度對一些章節(jié)進行講解，利用電子的轉移，造成元素化合價的升價，對一些化學方程式不是讓學生去死記硬背，而是使學生通過這一原理，推出化學方程式，再認識其性質及用途。例如：鐵這一知識點，要點就在于Fe、Fe2+、Fe3+的鐵三角關系，要理清這三者的關系，如果只靠簡單記憶，背其化學方程式，到真正應用其內容的時候，往往會無從入手。但如果能從氧化還原反應原理的角度來理清楚三者的關系，根本就不需要記化學方程式，需要的只是清楚氧化還原反應的“升降”原理，F(xiàn)e的價態(tài)一定會升高，至于升高到二價還是三價，就取決于對方的氧化能力的強弱。碰到強的，被奪走的電子就多，就會升高到三價；碰到氧化性弱的，失去的電子少，到二價。而Fe2+，價態(tài)二價可降可升，但主要是升，顯還原，但是要升高到三價，強氧化劑才可以，從零價到二價可解釋，如果弱的氧化劑只能使鐵失兩個電子，升高到二價，不能升高到三價，也就是說沒有能力再奪Fe2+的一個電子，升高到三價，只有強氧化劑才可以。而Fe3+的主要變化趨勢是從三價變二價，需要的是還原劑。當然Fe2+、Fe3+都可以從二價、三價降到零價變成鐵，就成了金屬鐵的冶煉，利用金屬冶煉的常見還原劑從它的氧化物中還原出來，得到金屬鐵。如果能這樣使學生理清楚它們的關系，就不會出現(xiàn)學生在書寫有關鐵及其化合物的方程式的時候，無從入手。這一原理在很多元素化合物的學習中都能得到應用，對于一些化學方程式根本就不應該“死記”，而應該“活記”。能不能“活”就在于能否充分利用氧化還原反應原理。下面，我們以SO2的還原性教學為例，來說明這一原理的有效性。SO2能使得溴水、FeCl3溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色，原因都是SO2的還原性，而不是體現(xiàn)其漂白性。但是實際上很多學生看到使溶液褪色，就立刻認為是其漂白性起的作用，如果這時候能用方程式加以說明，就能使學生很好地掌握這個知識點。那么，其方程式如何書寫呢？SO2與溴水反應的化學方程式，很多學生寫得倒不錯，而與FeCl3溶液、酸性高錳酸鉀溶液的方程式，大部分高三學生都很難準確寫出，究其原因，就是不懂得應用這一原理。如果能應用氧化還原原理，就能很快地寫出SO2與Fe3+的反應的方程式，F(xiàn)e3+作為氧化劑被還原為Fe2+，SO2作為還原劑被氧化為SO42-，接下來就只剩下配平了，引發(fā)其反應的動力是得失電子，所以首先應該是要得失電子守恒，F(xiàn)e3+和Fe2+前面的系數(shù)就應為2，SO2和SO42-前面的系數(shù)就應為1，由內而外，再通過電荷守恒，方程式右邊應該添4個H+，再質量守恒，左邊添2H2O，得到，SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，通過梳理，SO2體現(xiàn)還原性的原理就很清晰了，學生的能力得到了進一步的提高。SO2與酸性高錳酸鉀的反應，其離子方程式的書寫道理也一樣，這時候可以讓學生自己琢磨，試著寫出其方程式，再加以糾正，通過這種方法就能激發(fā)學生探究知識的興趣，使學生成為學習的主導者，而不是被動的接受者，充分發(fā)揮化學這一學科的人文特點。

當學生認為化學方程式很容易寫的時候，還會認為化學不好念嗎？而且對于一些省份的高考，幾乎每年都會考到未知方程式的書寫，這些方程式大部分都是氧化還原反應，如果學生平時就是簡單的“死記硬背”，不懂得利用氧化還原反應原理來“活記”，從而再促進其對氧化還原反應原理的理解，對于化學反應的認識，只是停留在宏觀表面，而無法深入到微觀內在，那么高考的這種題型學生根本無從入手，只能亂猜，一些莫名其妙的方程式也就出現(xiàn)了。

如2014·福建卷-24①步驟Ⅰ若溫度過高，將導致硝酸分解。硝酸分解的化學方程式為_____________________。②步驟Ⅱ中發(fā)生反應：4Fe（NO3）2+O2+（2n+4）H2O===2Fe2O3·nH2O+8HNO3，反應產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉化為Fe（NO3）2，該反應的化學方程式為_____________________。

第二個方程式的得分率低，如果歸結于學生的定性思維，把框圖撇開而書寫錯誤，那還情有可原。但第一個方程式得分率低，只能說明很多高三的學生對于方程式的書寫只是停留在“死記硬背”上了，而當其忘了記憶內容、不懂得從氧化還原反應原理來推導時，莫名其妙的方程式就出現(xiàn)了。

所以，氧化還原反應原理是學習元素化合物的一塊敲門磚，當然它的應用還不僅于此，如電化學的有關知識，實際上也只是氧化還原反應原理的應用而已。

原電池和電解池知識一向是學生的“老大難”問題，但它又是高考必考的知識點，很多學生花了很多精力去學這一部分內容，但收效甚微，原因在哪呢？既然是原電池與電解池原理，那么重點又在哪里？明顯在于原理上，所謂的“一理通，百理通”，就很好地說明這個問題。如果連方向都弄錯了，當然收效甚微。而電化學的原理就是氧化還原反應原理，本質就是得失電子，原電池中的負極失電子，正極得電子，電解池的陽極失電子，陰極得電子，反過來通過得失電子的角度來分析，也就把握了本質，抓住了靈魂。特別是電解池的知識，可以說完全就是氧化還原反應原理的一個小應用而已，知識的難點是利用陰陽極的放電順序來書寫電極反應式，而離子放電順序無非就是氧化還原知識，陰極是陽離子來得電子，誰先得電子？強的先得，就是氧化性強的先反應，陽極就是陰離子來失電子（電極是活性金屬除外），同樣的道理，誰先失電子？強的先失，就是還原性強的先反應。如此把這道理理清，這一所謂的“難點“自然迎刃而解。

綜上所述，縱觀整個高中化學，氧化還原反應原理的應用至關重要，它是打開高中化學知識領地的一把鑰匙，擁有它，就能使學生學習化學從“苦學”到“樂學”，從而化被動為主動，使學生真正成為學習的主人。